【文章內(nèi)容簡介】 。PLC 的掃描時間取決于掃描速度和用戶程序長短。毫秒級的掃描時間對于一般工業(yè)設(shè)備通常是可以接受的， PLC 的響應(yīng)滯后是允許的。但是對某些 I/O 快速響應(yīng)的設(shè)備，則應(yīng)采取相應(yīng)的措施。如選用高速 CPU，提高掃描速度，采用快速響應(yīng)模塊、高速計數(shù)模塊以及不同的 中斷處理等措施減少滯后時間。影響 I/O 滯后的主要原因有 :輸入濾波器的慣性 。輸出繼電器接點的慣性 。程序執(zhí)行的時間 。程序設(shè)計不當(dāng)?shù)母郊佑绊懙取? 可編程控制器的選用 進行 PLC 選型時，應(yīng)該從以下幾個方面進行考慮 : 1)I/O 點數(shù)問題 當(dāng)控制對象 I/O 點在 60 點之內(nèi)， I/O 點數(shù)比為 3:2 時選用整體式 (小型 )PLC 較為經(jīng)濟 。當(dāng)控制對象 I/O 點在 100300 點左右，選用中小型模塊式的較為合理 。當(dāng)控制對象 I/O 點在500 點以上時就必 須選用大型 PLC。 2)I/O 類型問題 I/O 類型也是決定 PLC 選型的重要因素之一，一般而言，多數(shù)小型 PLC 只具有開關(guān)量 I/O 。 PID, A/D, D/A、位控功能一般只有大、中型 PLC 才有。 3)聯(lián)網(wǎng)通信問題 聯(lián)網(wǎng)通訊是影響 PLC 選型的重要因素之一，多數(shù)小型機提供較簡單的 RS232 通訊口，少數(shù)小型 PLC 沒有通訊功能。而大型 PLC 一般都有各種標(biāo)準(zhǔn)的通信模塊可供選擇。 4)系統(tǒng)響應(yīng)時間問題 系統(tǒng)響應(yīng)時間也是影響 PLC 選型的重要因素之一。一般而言，小型 PLC 掃描時間為1020ms/kb。中型 PLC 掃描 時間在 10ms/kb 以下 。大型 PLC 掃描時間在 1 ms/kb 以下，而系統(tǒng)響應(yīng)時間約為 2 倍的掃描周期。 5)可靠性問題 應(yīng)從系統(tǒng)的可靠性角度，決定 PLC 的類型和組網(wǎng)形式，比如對可靠性要求極高的系統(tǒng)，可考慮選用雙 CPU 型 PLC 或冗余控制系統(tǒng) /熱備用系統(tǒng)。 6)程序存貯器問題 基于 PLC 的混凝土攪拌機設(shè)計 第 9 頁 共 29 頁 在 PLC選型過程中， PLC內(nèi)存容量、型式也是必須考慮的重要因素。通常的計算方法是 :I/O點數(shù) 8(開關(guān)量 )+100 模擬量通道數(shù) (模擬量 )+120 (1+采樣點數(shù) )(多路采樣控制 )。進行 PLC 選型時，不要盲目地追求過高的性能指 標(biāo)。另外， I/O 點數(shù)，存貯容量應(yīng)留有一定的余量以便實際工作中的調(diào)整。 確定 PLC 的型號以后，就必須對各種模塊進行選型，開關(guān)量模塊的選型主要涉及到如下幾個問題 : ①外部接線方式問題。 I/O 模塊一般分為獨立式、分組式和匯點式。通常，獨立式的點均價格較高，如果實際系統(tǒng)中開關(guān)量輸入信號之間不需隔離可考慮選擇后兩種。 ②點數(shù)問題。前面所說，點數(shù)是影響 PLC 選型的重要因素，同樣在進行 I/O 模塊的選型時也必須根據(jù)具體點數(shù)的多少選擇恰當(dāng)?shù)?I/O 模塊。一般而言，點數(shù)多的點均價就低。 ③開關(guān)量輸入模塊。通常的開關(guān)量輸入模塊類型 有有源輸入、無源輸入、光電接近傳感器等輸入。進行開關(guān)量輸入模塊的選型時必須根據(jù)實際系統(tǒng)運行中的要求綜合考慮。 ④開關(guān)量輸出模塊。通常的開關(guān)量輸出模塊類型有繼電器輸出、可控硅輸出和晶體管輸出。在開關(guān)量輸出模塊的選型過程中，必須根據(jù)實際系統(tǒng)運行要求及要求輸出的電壓等級進行相應(yīng)的選型。 本系統(tǒng)中的稱重系統(tǒng)主要為電子秤，它們所提供的模擬量和其它一些安全監(jiān)測傳感器所提供的開關(guān)量，作為 PLC 準(zhǔn)確控制的依據(jù)。 模擬輸入量包括砂料、石料等重量。 開關(guān)輸入量有 :系統(tǒng)開關(guān)按鈕；攪拌機（翻斗門）的上限位、下限位；沙料箱、石料箱閘門開關(guān) 。各種機器故障；報警銷鈴；手動回零等。 PLC 的開關(guān)量輸出有 : 攪拌機、石料輸送機、沙料輸送機、水泥螺旋輸送機、水泵、添加劑螺旋輸送機、翻斗機、傳送帶等。這些信號經(jīng)功率放大后驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。 本系統(tǒng)需要配置的 I/O 點如下 : 19 個開關(guān)量輸入 ； 22 個開關(guān)量輸出。 根據(jù)對上述控制任務(wù)的分析，本項目選擇了微軟公司研發(fā)的的模塊化中小型 PLC 系統(tǒng)FX2n，它能滿足中等性能要求的應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。其模塊化、無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、和易于實 現(xiàn)分布，易于用戶掌握等特點使得它成為各種從小規(guī)模到中等性能要求控制任務(wù)的方便又經(jīng)濟的方案。 FX2n 系列所具有的多種性能遞增的 CPU 和豐富的且?guī)в性S多方便功能的 I/O擴展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實際應(yīng)用選擇合適的模塊。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴大并且愈加復(fù)雜時，可隨時使用附加的模塊對 PLC 進行擴展。 FX2n 所具備的高電磁兼容性和強抗振動，抗沖擊性，更使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。 此外， FX2n 系列 PLC 還具有模塊點數(shù)密度高，結(jié)構(gòu)緊湊，性價比高，性能優(yōu)越，裝卸方便等優(yōu)點。 基于 PLC 的混凝土攪拌機設(shè)計 第 10 頁 共 29 頁 第二章 混凝土攪拌站 PLC 程序設(shè)計 混凝土攪拌站 PLC程序設(shè)計思想 為了使 PLC 完成混凝土攪拌站整個生產(chǎn)過程的現(xiàn)場控制功能， PLC 需要采集各秤的重量信號及其它傳感器和行程開關(guān)提供的開關(guān)量信號，并對此進行處理后，輸出對電磁閥、電動機等各執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，其具體細(xì)節(jié)如下 : 1)石料斗秤、沙料斗秤等由稱重傳感器感應(yīng)的信號分別經(jīng)稱重變送器進入 PLC。由于變送器輸出的是并行 BCD 碼，所以需經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換成二進制碼，存儲在 PLC 的數(shù)據(jù)寄存器中。然后經(jīng)過 PLC 程序處理 . 2)各秤斗稱量時，達(dá)到設(shè)定值時停止給料。 3)由于秤斗上粘附的原料使稱重產(chǎn)生偏差， 所以需要進行去皮處理。去皮時， PLC 記下此時的重量，此重量即為基準(zhǔn)零點。在稱量時用總重量減去基準(zhǔn)零點值，得到的就是原料的準(zhǔn)確重量。 4)考慮到有可能因突然停電造成配料停止，為了不使已經(jīng)配好的原料浪費，己經(jīng)配好的原料的重量需要具有停電保護功能，所以在程序中，把這些重量信號存在可斷電保持的數(shù)據(jù)寄存器中。 5)由于攪拌站運行過程中各送料機及攪拌機等難免不出故障，因此應(yīng)設(shè)計故障報警程序。 混凝土攪拌裝置的工藝流程 攪拌站進行混凝土生產(chǎn)時， 首先將骨料分別裝入各自料倉，然后打開石料和砂料的給料閥門分別將骨料投入到秤斗進行稱量，秤斗中的骨料不斷增加直到電子秤指示到所要求的重量才控制下料閥門停止投料，然后啟動平皮帶和斜皮帶將骨料卸入集料斗。在骨料配料的同時 ,攪拌機也開始攪拌 ,因為同時在利用定時器進行水泥、所需水及外加劑的計量。在混凝土所需的各種材料計量完畢后，控制集料斗和各秤斗開門，以把各種材料裝入攪拌機進行攪拌。在攪拌機運行了規(guī)定的時間后，打開攪拌機的門進行卸料 (攪拌站的門先半開，再全開 )，完成混凝土生產(chǎn)的一個循環(huán)。 在石料、砂料的稱重計量時，系 統(tǒng)用分別控制兩個門進行快速粗略和慢速精確的計量，以減少稱量時間和稱量精度。同理，對水的計量亦采用水粗稱閥和水精稱閥進行控制，而水泥、粉煤灰和防凍劑等添加劑則由計量螺旋機從各自料倉送入各自秤斗進行計量。 由于整臺設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性較強，控制系統(tǒng)中，每一個動作的前后時序性都有嚴(yán)格的要求，且到達(dá)某個狀態(tài)時，必須保證與這一狀態(tài)有關(guān)的動作全部完成，才可以進入下一個狀態(tài)，因此必須通過設(shè)備上安裝的限位開關(guān)和傳感器對各執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)進行監(jiān)控。 混凝土攪拌站工作原理 混凝土攪拌站分為四個部分 :砂石給料、粉料 (水泥、粉 煤灰、膨脹劑等 ) 給料、水與外加劑給料、傳輸攪拌與存儲 .其工作流程為 中的程序流程圖 ,攪拌機控制系統(tǒng)上電后 ,進入